2021 Fiscal Year Research-status Report
光触媒反応下での電子移動評価に基づく反応機構の解明
| Project/Area Number |
21K14722
|
|---|
| Research Institution | Osaka City University |
|---|
Principal Investigator |
山本 宗昭 大阪市立大学, 人工光合成研究センター, 特任助教 (50823712)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 二酸化炭素還元 / in-situ分析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
二酸化炭素と水蒸気を反応させ有用な炭素化合物を得る光触媒系の構築に向けて，本研究では銀ナノ粒子を助触媒として担持した酸化ガリウム光触媒を対象に，二酸化炭素および水蒸気雰囲気下でのUV-Vis，XAFS，FT-IR測定を実施した．二酸化炭素および水蒸気を測定セルにフローさせながら光照射をしin-situで分析をした．その際，光照射波長を光学フィルターにより制御することで，酸化ガリウム光触媒のバンドギャップ励起と銀ナノ粒子助触媒の局在表面プラズモン共鳴の影響を区別した．
UV-VisおよびXAFS測定の結果から，酸化ガリウム光触媒のバンドギャップ励起では銀ナノ粒子は還元されて金属的になるのに対し，銀ナノ粒子助触媒の局在表面プラズモン共鳴では銀ナノ粒子自身が酸化されることが明らかになった．一方，同条件でのFT-IR測定の結果から，光照射による銀ナノ粒子助触媒の化学状態変化が二酸化炭素の吸着状態に影響を与えていることが示された．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた実験室でのin-situ UV-Vis測定と放射光施設でのin-situ XAFS測定のどちらも達成でき，反応環境下における銀ナノ粒子助触媒の化学状態変化を観察できた．また，同条件でのin-situ FT-IR測定も着手することができた，
|
| Strategy for Future Research Activity |
反応環境下におけるin-situ FT-IR測定によって二酸化炭素の吸着状態を明らかにしつつ，同条件における銀ナノ粒子助触媒の化学状態変化を対応させる予定である．
|
| Causes of Carryover |
既存の装置や他の予算で研究を進めることができたため．予定していたポンプ，ランプの購入を次年度にする．
|
